Question

在化學(xué)課上，甲同學(xué)將燃燒的鈉迅速伸入到盛有CO₂的集氣瓶中，鈉在其中繼續(xù)燃燒，反應(yīng)后冷卻，瓶底附著黑色顆粒，瓶壁上附粘附著白色物質(zhì)．
【提出問題】黑色顆粒和白色物質(zhì)是什么？
甲認(rèn)為黑色顆粒是

 

，白色物質(zhì)可能是Na₂O或

 

；
【進(jìn)行猜想】
乙同學(xué)還為白色物質(zhì)是氫氧化鈉．
甲同學(xué)立刻認(rèn)為乙同學(xué)的猜想是錯誤的，其理由是

 

．
【查閱資料】
（1）氧化鈉為白色粉末，溶于水生成氫氧化鈉：Na₂O+H₂O=2NaOH．
（2）碳酸鈉的水溶液呈堿性． 
（3）

 

【實(shí)驗(yàn)探究】甲同學(xué)對白色物質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究．

實(shí)驗(yàn)方案	實(shí)  驗(yàn)  操  作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié) 論
方案1	取樣品少量于試管中，加入適量水，振蕩，樣品 全部溶于水，向其中加入無色酚酞試液	溶液變成紅色	白色物質(zhì) 為Na2O
方案2	①取樣品少量于試管中，加入適量水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入過量的CaCl2溶液	出現(xiàn)白色沉淀	白色物質(zhì) 是
	②靜置片刻，取上層清液于試管中，滴加無色酚酞試液	無明顯現(xiàn)象

【反思評價】丙同學(xué)認(rèn)為方案1得到的結(jié)論不正確，理由是

 

．
【得出結(jié)論】鈉在二氧化碳中燃燒的化學(xué)方程式為

 

．
通過以上探究，你還能獲得哪些結(jié)論，請寫出兩條．
①

 

，②

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量,鹽的化學(xué)性質(zhì),質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式,燃燒與燃燒的條件

專題：科學(xué)探究

分析：根據(jù)題干中信息可知，鈉與二氧化碳中發(fā)生了反應(yīng)生成一種黑色物質(zhì)和一種白色物質(zhì)；其中由于反應(yīng)物含有鈉元素、碳元素、氧元素，那么生成的物質(zhì)也必須是含有這幾種元素，那么黑色固體物質(zhì)只能是炭，白色物質(zhì)是什么？根據(jù)后面的實(shí)驗(yàn)結(jié)論和現(xiàn)象可猜到白色物質(zhì)只能是Na₂CO₃，根據(jù)化學(xué)中質(zhì)量守恒，決不可能是氫氧化鈉，因?yàn)榉磻?yīng)物中無氫元素；根據(jù)氫氧化鈉、氧化鈉和碳酸鈉的性質(zhì)可知，鈉在空氣中燃燒生成碳酸鈉和炭．

解答：解：
【提出問題】根據(jù)所學(xué)過的黑色物質(zhì)：炭、二氧化錳、四氧化三鐵、生鐵和氧化銅中可以推測出應(yīng)該是炭，若其他物質(zhì)都違背化學(xué)反應(yīng)的事實(shí)，白色物質(zhì)可能是Na₂O或Na₂CO₃或Na₂O與Na₂CO₃；
【進(jìn)行猜想】反應(yīng)物中沒有氫元素，故白色物質(zhì)不是氫氧化鈉；
【查閱資料】（3）堿性物質(zhì)能使無色酚酞變紅色；
【實(shí)驗(yàn)探究】加入CaCl₂溶液出現(xiàn)白色沉淀，說明溶液中含有碳酸鈉；碳酸鈉完全反應(yīng)后，向溶液中滴加酚酞無明顯現(xiàn)象，說明溶液中不含有氫氧化鈉，因此原白色固體中不含有Na₂O，故答案為：Na₂CO₃；
[反思評價]碳酸鈉溶液呈堿性也可以使無色酚酞變紅，因此，不能得出溶液一定含氫氧化鈉的結(jié)論，即不能由此判斷白色固體為氧化鈉，故答案為：Na₂CO₃溶液顯堿性也會使酚酞變紅；
【得出結(jié)論】由方案2知反應(yīng)生成碳酸鈉和前面黑色物質(zhì)是炭，故化學(xué)方程式4Na+3CO₂

點(diǎn)燃  .

2Na₂CO₃+C
通過以上探究，還能獲得結(jié)論：燃燒不一定要有氧氣參加；金屬Na著火不能用CO₂滅火．
故答案：
【提出問題】炭；Na₂CO₃或Na₂O與Na₂CO₃；
【進(jìn)行猜想】反應(yīng)物中無氫元素；
【查閱資料】堿性物質(zhì)能使無色酚酞變紅色；
【實(shí)驗(yàn)探究】Na₂CO₃；
【反思評價】Na₂CO₃溶液顯堿性，也會使酚酞變紅；
【得出結(jié)論】4Na+3CO₂

點(diǎn)燃  .

2Na₂CO₃+C  燃燒不一定要有氧氣參加；金屬Na著火不能用CO₂滅火．

點(diǎn)評：本題是一道綜合性很強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)探究題，主要考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力、分析問題和解決問題的實(shí)際能力．解答這種綜合性強(qiáng)的探究題，關(guān)鍵是理解題意，找到準(zhǔn)確的出發(fā)點(diǎn)定位．